<Desc/Clms Page number 1>
Elektromotor.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor, der dazu bestimmt ist, unter Wasser oder anderer Flüssigkeit zu laufen und dessen treibender Teil (Ständer) durch ein Gehäuse und eine rohrförmige, in-den Spalt zwischen dem treibenden Teil und dem getriebenen Teil eingesetzte Zwischenwand flüssigkeitsdicht eingekapselt ist. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Hohlräume innerhalb der auf diese Weise gebildeten Ständerkammer zur Gänze mit Isolieröl zu füllen. Eine solche flüssige Füllung hat jedoch den Nachteil, dass die bedeutende Ausdehnung der Olfüllung durch die Betriebserwärmung zu grossen Volumserhöhungen bzw.
Drucksteigerungen führt, die zur Folge haben, dass die Zwischenwand im Spalt zwischen Rotor und Stator durchgedrückt oder an den Rotor gepresst wird, so dass der Rotor an ihr schleift. Man müsste daher bei Motoren mit Olfüllung der Ständerkammer die Zwischenwand sehr stark und infolgedessen den Luftspalt sehr gross ausführen, um allen Drucksteigerungen gewachsen zu sein ; dies hätte aber eine solche Überdimensionierung oder einen derart schlechten Wirkunggrad und Leistungsfaktor zur Folge, so dass eine praktische Verwendung solcher Motoren nicht in Betracht käme.
Diese Übelstände können zwar in gewissem Masse durch Anordnung von Druckausgleichsvorrichtungen, welche den Druck im Inneren der Ständerkammer an den ausserhalb derselben herrschenden Druck angleichen, mehr oder minder beseitigt werden, doch verlangt die überaus grosse Wärmeaus-
EMI1.1
Kapazität.
Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, dass es einerseits möglich ist, die Grösse der Druck- ausgleichsvorriehtungen durch Verwendung geeigneter Füllmittel in der Ständerkammer beträchtlich herabzusetzen oder wenigstens ihre Empfindlichkeit bedeutend zu steigern, dass es aber anderseits selbst bei gasförmigen und bei gewissen festen Füllungen der Ständerkammer oft vorteilhaft ist, eine Druckausgleichsvorrichtung vorzusehen oder in demselben Sinn wirkende Massnehmen zu treffen.
Es wird dann durch die Erfindung ein überaus empfindlicher Druckausgleich geschaffen, so dass die rohrförmige Zwischenwand im Spalt zwischen Ständer und Läufer so dünn bemessen werden kann, als es unter Be- achtung technologischer und konstruktiver Momente überhaupt möglich ist, wodurch auch der Ständer und der Läufer des Motors sehr klein bemessen werden können.
EMI1.2
mittel oder ein festes, vorzugsweise körniges Fiillmittel in Kombination mit einem oder mehreren gasförmigen oder flüssigen Mitteln enthalten und ausserdem sollen an die Ständerkammer eine oder mehrere, von den Drücken innerhalb und ausserhalb der Ständerkammer beeinflusste Ausdehnungskammern oder empfindliche Membrandosen angeschlossen sein, welche automatisch jede Druckdifferenz zu beiden Seiten der rohrförmigen Zwischenwand kompensieren.
Bevor auf die verschiedenen Möglichkeiten der Füllung der Ständerkammer und auf die verschiedenen Ausführungsformen der Druckausgleichsvorrichtungen näher eingegangen wird, sei zunächst eine besondere Ausführungsform eines solchen Motors an Hand der Zeichnung geschildert, worin Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen solehen Motor, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Rotor im vergrösserten Masstab nach der Linie B-B der Fig. 1 bedeutet und Fig. 3 eine Ausführungsform der dichten Befestigung der Enden des dünnwandigen Trennungsrohres zeigt.
Der Rotor 1 sitzt auf der Welle 2, die in den Lagern 3
EMI1.3
und besteht hier aus einem rohrförmigen Teil und den Endstücken 8 und 9, welch letzteres durch einen das Lager 4 enthaltenden Deckel 10 abgeschlossen ist. Die Endstücke 8 und 9 enthalten einwärts vor-
EMI1.4
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
wandige Rohr 13 eine allseits geschlossene, im Querschnitt ringförmige Kammer gebildet, innerhalb der der Ständer mit seinen Wicklungen eingeschlossen ist. Das Stromzuleitung'skabel 14 des Ständers kann in einfacher Weise an irgendeiner Stelle des Gehäuses vollkommen dicht durchgeführt werden.
Die Endstücke S und 9 des Motorgehäuses können mit Dur5chbrechungen 15 bzw. 16 versehen sein, durch die Wasser von aussen in den Raum des Rotors eindringen kann. Diese Durchbrechungen 15 und 16 können auch Filter enthalten oder auch ganz entfallen. Fig. 3 zeigt die Art, in welcher das dünnwandige Trennungsrohr 13 dicht am Ständergehäuse befestigt ist. Jedes Ende der zylindrischen Zwischenwand 13
EMI2.2
den Druckring 19 befestigt wird.
Die Hohlräume der im Querschnitt ringförmigen Ständerkammer werden beim erfindungsgemässen Motor entweder mit gasförmigen Stoffen oder mit festen Stoffen, die jedoch den freien Raum der Ständerkammer nicht restlos einnehmen, gefüllt.
EMI2.3
wenn die Hohlräume des Ständerraumes schon von vornherein mit Luft erfüllt waren, kein anderes Füllmittel benötigt.
Als feste Füllmittel kommen auch solche in Betracht, die im flüssigen Zustande eingefüllt werden, sodann erstarren und ihren festen Aggregatzustand auch bei den höchsten zu erwartenden Motor- temperaturen beibehalten. Solehe Stoffe sind z. B. natürliche oder künstliche Harze, Silikate, Sulfate u. dgl. mehr.
Man kann ferner pulverförmige oder körnige Füllkörper in der Ständerkammer verwenden. Die Zwischenräume zwischen den Pulverteilchen oder den Körnern können mit Luft oder irgendeinem Ga-
EMI2.4
aber dann auch in der Regel ein guter Elektrizitätsleiter ist, so würde bei solchen guten Wärmeleitern die Gefahr des Entstehens unzulässig grosser Wirbelströme in den Füllstoffen bestehen, und es ist daher vorteilhaft, als Füllstoff solche Materialien zu wählen, die bei möglichst hoher Wärmeleitfähigkeit eine möglichst geringe elektrische Leitfähigkeit besitzen, wozu sich gewisse Widerstandsmetalle oder Widerstandslegierungen eignen.
Man kann diese Stoffe in pulverförmigem oder körnigem Zustande, wie bereits erwähnt, in die Ständerkammer einfüllen und die verbleibenden Zwischenräume mit einem flüssigen oder gasförmigen Stoff, auch mit Luft, ausfüllen.
Um jedwede Deformierung des dünnwandigen Trennungsrohres zu verhindern, ist darauf zu achten, dass sich entweder die Füllmittel der Ständerkammer möglichst frei dehnen können, was durch
EMI2.5
dosen u. dgl., erreicht wird, oder dass die Wärmedehnung der Füllmittel oder einzelner Füllmittel der Ständerkammer so gering wie möglich bleibt. Letzteres ist auch bei Anordnung von Volums-oder Druck- ausgleichsvorriehtungen von Vorteil, da Grösse und Ausmass dieser Vorrichtungen dadurch beträchtlich vermindert werden können.
Die Druckausgleichsvorrichtung, welche beim erfindungsgemässen Motor vorgesehen ist, um ein unzulässiges Anwachsen des Druckes in der Ständerkammer zu verhindern und die Drucke zu beiden Seiten der Wandung des dünnen Trennungsrohres auszugleichen, kann in verschiedenster Weise aus-
EMI2.6
an die Ständerkammer angeschlossen, deren sehr dehnbarer Hohlraum mit der Ständerkammer kommuniziert und die aussen von der Flüssigkeit umgeben ist, in welcher der Motor eingetaucht ist.
Diese Dose 17 steht also einerseits unter dem Einfluss des Druckes im Innern der Ständerkammer und anderseits unter dem Einfluss des äusseren hydrostatischen Druckes. Auf diese Weise wird eine vollkommene Ausgleichung der beiden Drücke erreicht und jede Deformation des dünnwandigen Rohres 13 verhindert.
Anstatt einer Membrandose können auch, vorzugsweise bei gänzlicher oder teilweiser Gasfüllung der Ständerkammer, eine oder mehrere gasgefüllte Ausdehnungskaml11ern (Druckausgleichskammern) mit starren Wandungen an die Ständerkammer angeschlossen werden, welche den Zweck haben, dem in der Ständerkammer enthaltenen Füllmittel einen grösseren Raum zur Verfügung zu stellen, so dass der infolge der Wärmeausdehnung des Füllmittels sich erhöhende Druck im Innern der Ständerkammer nicht unzulässig hoch ansteigen kann. Solche Kammern können entweder innerhalb oder ausserhalb des Motorgehäuses oder als einfache Vergrösserung des Motorgehäuses selbst ausgebildet werden.
Man kann weiters im Innern dieser Ausgleichskammern und damit im Innern der Ständerkammer selbst einen Unterdruck erzeugen, u. zw. in einem solchen Masse, dass die Erhöhung des Druckes innerhalb der Ständerkammer infolge der im Betrieb auftretenden Wärmedehnung nicht so gross werden kann, dass ein unzulässiges Überschreiten des hydrostatischen Druckes der äusseren Flüssigkeit eintritt. In diesem Falle werden auch die Abmessungen der gasgefüllten Druckausgleichskammern verhältnismässig klein ausfallen. Der Unterdruck im Innern der Ständerkammer hat ferner erwünschtermassen zur Folge,
EMI2.7
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Fig. 4 zeigt eine vertikale Anordnung, wo ein starrwandiges Ausdehnungsgefäss 21 ausserhalb des Motor- gehäuses angeordnet ist und mit der Ständerkammer 22 durch Vermittlung des Rohres 20 in Verbindung steht. In Fig. 5 dient eine Erweiterung des Motorgehäuses 5 selbst als Ausdehnungskammer, wobei dem Raum 38 die Aufgabe der Ausdehnungskammer 21 der Fig. 4 zufällt. Selbstverständlich können die Ausdehnungskammern oder die als solche wirkenden Gehäuseerweiterungen in beliebiger gewünschter Zahl angeordnet werden.
Man kann auch das Innere der Ständerkammer mit der äusseren Atmosphäre
EMI3.2
ragendes offenes Rohr 23 anschliesst, in welchem das flüssige oder gasförmige Füllmittel, auch Luft, wenn es sich unter Erwärmung ausdehnt, aufsteigen kann. Man kann in dieses Rohr 23 eine oder mehrere
EMI3.3
Schliesslich sei erwähnt, dass der erfindungsgemässe Motor sich auch für den Betrieb in Gasatmosphären, die für die Motorwicklungen schädlich wären, eignet.